接入網(wǎng)關為大歿接入設備,用千完成媒體流轉(zhuǎn)換和非SS7信令處理等功能,可以和軟交換設備配合替代現(xiàn)有的電話端局,因此可放置在現(xiàn)有電話網(wǎng)端局位置作為本地替代。接人網(wǎng)關一般對外提供V5接口、模擬和數(shù)字用戶線(DSSl信令汃非SS7中繼信令接口等,主要用于接入網(wǎng)接入、無線基站接入以及PSTN/ISDN用戶終端的直接接入。企業(yè)應用也廣泛使用接入網(wǎng)關,用以接入PBX到軟交換網(wǎng)絡中。此外,接入網(wǎng)關還應用于容量較大的、用戶較為集中的場合,如密集的小區(qū)和企業(yè)的語音接入,在這種方式下,接入網(wǎng)關下行需要提供雙絞線接口。
一、接入網(wǎng)關的功能
接入網(wǎng)關設備是用戶網(wǎng)絡接入軟交換核心傳送網(wǎng)的“入口",負責大容量密集用戶或各種接入網(wǎng)用戶的綜合接入,如ISDN用戶、ADSL接入、以太網(wǎng)用戶接入或V5用戶接入等。接入網(wǎng)關的功能結構示意圖如下圖所示。接入網(wǎng)關還要與各種接入網(wǎng)絡進行互操作。例如,接入網(wǎng)關能夠檢測用戶摘掛機、撥號等動作,并以一定的協(xié)議格式向軟交換報告
接人網(wǎng)關結構示意圖
與中繼網(wǎng)關相同的是,接入網(wǎng)關的主要功能是媒體處理功能,負責將SCN側語音轉(zhuǎn)換為RTP/RTCP分組進行發(fā)送,反之亦然。接入網(wǎng)關可以通過各種具有語音動態(tài)預測編碼技術的編碼器(如G.711、G.723和G.726及其變種)來優(yōu)化帶寬。與中繼網(wǎng)關不同
的是,接入網(wǎng)關除具有媒體處理功能外,通常還具有用戶信令處理功能。接入網(wǎng)關對用戶信令的處理通常有兩種模式:轉(zhuǎn)換或者透傳。接入網(wǎng)關主要提供下面這些用千TDM語音接入業(yè)務的接口:
? ISDN原速率接入接口(ISDN-PRA),用來連接遺留的用戶小交換機(PBX);
? VS.2(GR303)接口,用來連接遺留接入網(wǎng)絡產(chǎn)品。
1、軟交換網(wǎng)絡接入PRA接口
接入網(wǎng)關與PRA的互通
如上圖所示,接入網(wǎng)關終結PRA中D信道上的Q.921鏈路層協(xié)議,通過IUA協(xié)議將Q.931呼叫相關控制協(xié)議接入到軟交換,由后者參照ITU-TISDNUNl(Q.931)與NNl(ISUP、BICC)交互的規(guī)范定義的方法,實現(xiàn)消息控制信元及呼叫流程之間的映射。
2、軟交換網(wǎng)絡接入V5接口
V5.2是支持本地接入網(wǎng)的通用信道信令系統(tǒng)協(xié)議,該協(xié)議允許運營商分離本地交換設備和接入網(wǎng)設備。接人網(wǎng)可以基千不同的技術,如DLC、Cable、HFC和無線,V5.2可以屏蔽掉這些不同技術的網(wǎng)絡接入差異。V5.2協(xié)議包含幾種離散協(xié)議,分別是:鏈路控制協(xié)議、保護協(xié)議、承載通路控制(BCC)協(xié)議、控制協(xié)議(ISDN或PSTN端口控制)、PSTN協(xié)議、ISDNLAP-D和LAP-F幀協(xié)議,所有協(xié)議都是由封裝幀功能(EF)來承載的。
接入網(wǎng)關對V5的接入可提供兩種模式:
(1)、接入網(wǎng)關支持V5UA,將V5信令透傳給軟交換設備,由軟交換設備來終結并處理V5信令,完成V5用戶的接入;
(2)、接入網(wǎng)關終結V5信令,將V5信令轉(zhuǎn)換成H.248協(xié)議/SIP協(xié)議/H.323協(xié)議后報給軟交換進行處理,實現(xiàn)V5用戶的接入。
在透傳模式下,基千IP的接入網(wǎng)信令路徑和協(xié)議分層結構如下圖所示:
接入網(wǎng)關與V5的互通
接入網(wǎng)關終接LAPV5協(xié)議,而后將LAPV5的用戶消息,包括PSTN用戶信令信息、ISDND通路,通用控制信息、鏈路控制信息、多鏈路保護信息、承載通路連接以及定時信息等,通過VSUA適配協(xié)議透傳到軟交換設備,以便后者完成呼叫邏輯的處理。V5UA協(xié)議的承載基于SCTP/IP,它是在IUA的基礎上擴展而來的,支持傳送V5.2
接口原語,支持分別位千AG和軟交換設備上層管理模塊之間的通信。
3、軟交換網(wǎng)絡接入R2/No.1/No.5隨路信令接口
如下圖所示,接入網(wǎng)關擁有R2/No.1/No.5信令處理所需的數(shù)字型線路信令(第16時隙的復幀抽樣,用千基本接繼狀態(tài)指示)處理能力,記發(fā)器信令(用于路由選擇和網(wǎng)絡管理)所需的MFC多頻記發(fā)器資源及信號順序控制能力;AG接入網(wǎng)關負責將R2/No.1/No.5轉(zhuǎn)換成H.248協(xié)議,根據(jù)H.248R2擴展包的定義,僅將與核心呼叫控制狀態(tài)和計費相關信息(如主被叫號碼、呼叫接繼/拆線指示等)上報給軟交換設備。
接入網(wǎng)關與R2/No.1/No.5的互通
除呼叫流程交互外,軟交換設備還需與接入網(wǎng)關配合解決R2中繼同搶問題。目前由IETF、ITU-T制定的BCAS、R2信令擴展包僅是針對基本R2信令規(guī)范制定的,實際各國對R2信令的定義后還有很多擴展和變異,具體互通策略還需視具體的R2規(guī)范而定。
4、軟交換網(wǎng)絡接入無線接入網(wǎng)
在移動網(wǎng)中,移動用戶的接入方式與固網(wǎng)ISDN用戶接入方式比較類似,但由千接入側的呼叫控制及移動性管理協(xié)議RANAP/BSSAP是基于SCCP的信令,直接利用信令網(wǎng)關便可將用戶網(wǎng)絡接口控制信息接入軟交換。而Iu/A接口信令通道相對于業(yè)務承載通道的獨立性,使得通過無線接入網(wǎng)關轉(zhuǎn)接方式或直接信令網(wǎng)關方式接入RNC/BSC的RANAP/BSSAP信令成為可能。
RANAP/BSSAP中透傳的DTAP信令或NAS信元,用于完成核心網(wǎng)絡與用戶的端到端呼叫業(yè)務控制、位置管理、鑒權管理、被叫尋呼、短消息功能。而RANAP特有協(xié)議及BSSAP中的BSSMAP協(xié)議,則使得核心網(wǎng)絡能夠配合無線接入網(wǎng)完成諸如切換、復位管理、無線資源指配、移動定位業(yè)務以及安全加密模式控制等功能特性;移動軟交換特有的RANAP/BSSAP信令,以及其上層具體負責移動性管理及連接管理的模塊組件本身,基本都未受到MSC設備從集成模式演進到控制和承載分離的MSC-Server/MG的影響,但如果連接管理中涉及到對承載面資源的操作,則必須通過H.248協(xié)議的交互來實現(xiàn)。
二. 接入網(wǎng)關的應用
接入網(wǎng)關的應用方式
上圖表示了各種接入網(wǎng)絡(V5、GR303和ISDN等),通過接入網(wǎng)關連接到軟交換網(wǎng)絡的情形。接入網(wǎng)關通過V5/GR303/ISDN協(xié)議與接入網(wǎng)共同完成信令交互功能。對于V5或者ISDN接口,接入網(wǎng)關將終接其物理連接,并將上層信令消息通過SIGT?RAN協(xié)議CV5UA或IUA)透傳到軟交換設備由后者進行處理,或直接轉(zhuǎn)換成適當?shù)腗GCP或H.248/Megaco協(xié)議后傳送到軟交換設備;對千GR303則直接終結信令消息,并將其轉(zhuǎn)換為適當?shù)腗GCP或H.248/Megaco事件傳送到軟交換設備。同時接入網(wǎng)關也對來自接入網(wǎng)的語音媒體流進行分組和碼型轉(zhuǎn)換,并以RTP消息格式發(fā)送到分組網(wǎng)絡。
下面以"VS接入網(wǎng)關-軟交換設備-VS接入網(wǎng)關”為例,說明基于VS接入網(wǎng)關的呼叫建立方式。該方式表示呼叫自接入網(wǎng)vs用戶發(fā)起,并終結千另一個接入網(wǎng)VS用戶,接入網(wǎng)關透明傳遞VS協(xié)議第3層消息,其應用場景如圖4.16所示。VSPSTN用戶發(fā)起的正常呼叫建立流程和釋放流程如圖所示。本流程示例基于以下約定:
? 主叫用戶與ANl和AGl連接,被叫用戶與ANZ和AG2連接;
? AGl與AG2屬于一個軟交換設備的管轄區(qū)域內(nèi);
? 被叫用戶首先掛機(注,主叫先掛機的流程類似)。
V5網(wǎng)關-V5網(wǎng)關的應用場景
(1)主叫用戶摘機,ANl向軟交換設備發(fā)送ESTABLISH消息,其中穩(wěn)態(tài)信號Ss置為摘機。軟交換設備返回EST/\BLISHACK消息。同時軟交換設備向AGl發(fā)送Noti?fy命令,通知摘機事件。
(2)軟交換設備向ANl發(fā)送ALLOCATION消息,ANl返回ALLOCATIONCOM-PLETE消息。同時,軟交換設備向AGl發(fā)送Modify命令,等待用戶輸入被叫號碼,主叫用戶聽撥號音。
(3)主叫用戶撥號,AGl向軟交換設備發(fā)送Notify命令,將被叫號碼送至軟交換設備。
(4)軟交換設備在AGl中創(chuàng)建一個新Context,并在Context中加入TOMTermina?tion和RTPTermination,其中Mode設置為ReceiveOnly,并設置抖動緩存、語音壓縮算法等。AGl通過Reply命令返回其RTP端口號及采用的語音壓縮算法。
(5)軟交換設備在AG2中創(chuàng)建一個新Context,并在Context中加入TOMTermma?tion和RTPTermination,其中Mode設置為SendReceive,并設置抖動緩存、語音壓縮算法等。AG2通過Reply命令返回其RTP端口號及采用的語音壓縮算法。
(6)軟交換設備向ANZ發(fā)送ALLOCATION消息,ANZ返回ALLOCATIONCOM?PLETE消息。
(7)軟交換設備向ANZ發(fā)送ESTABLISH消息,其中脈沖信號Ps置為初始振鈴。ANZ返回ESTABLISHACK消息,同時向被叫用戶提供初始振鈴音。
V5PSTN用戶的正常呼叫建立與釋放流程
(8)軟交換設備向AGl發(fā)送Modify命令,告之遠端RTP端口號,并通知發(fā)送回鈴音。
(9)ANZ向被叫用戶發(fā)送完初始振鈴后,AN2返回軟交換設備SIGNAL(脈沖結束)消息。
(10)軟交換設備向ANZ發(fā)送SIGNAL(斷續(xù)振鈴)消息,ANZ向被叫用戶提供斷續(xù)振鈴。
(11)被叫摘機,ANZ向軟交換設備發(fā)送SIGNAL消息,其中穩(wěn)態(tài)信號Ss置為摘機。
(12)軟交換設備向AGl發(fā)送Modify命令,切斷回鈴音,Mode為SendReceive。
(13)被叫掛機,ANZ向軟交換設備發(fā)出SIGNAL消息,其中穩(wěn)態(tài)信號Ss置為掛機。
(14)軟交換設備向ANZ發(fā)送DISCONNECT消息,AN2以DISCONNECTCOM-PLETE應答。
(15)同時,軟交換設備向ANZ發(fā)送DEALLOCATION消息,AN2返回DEALLOCA-TIONCOMPLETE消息。
(16)軟交換設備向ANl發(fā)出SIGNAL消息,其中穩(wěn)態(tài)信號Ss置為掛機。
(17)主叫用戶聽忙音,用戶掛機,ANl發(fā)出SIGNAL消息,其中穩(wěn)態(tài)信號Ss置為掛機。
(18)軟交換設備向ANl發(fā)送DISCONNECT消息,ANl返回DISCONNECTCOM-PLETE消息。
(19)同時,軟交換設備向ANl發(fā)送DEALLOCATION消息,ANl返回DEALLOCA?TIONCOMPLETE消息。
(20)軟交換設備分別向AGl和AG2發(fā)送Subtract命令,刪除Termination,要求AGl和AGZ報告對呼叫的統(tǒng)計信息,當前的Context恢復成NullContext。
(21)AGl和AGZ分別向軟交換設備發(fā)送應答,確認刪除Termination,并向軟交換設備報告呼叫統(tǒng)計信息。